汽車mpc是指什么

汽車 MPC 指的是模型預測控制（Model Predictive Control）。它在汽車領域有著重要的應用，特別是在自動駕駛和車輛運動控制方面。

在自動駕駛中，MPC 不是實時處理當前車輛與目標軌跡的差距，而是將未來一段時間分成多個節點，預測每個節點的車輛狀態，再調整控制器的輸出使車輛盡可能接近參考軌跡。例如，通過定位和地圖模塊得到當前路線，將其離散化成一串坐標對再擬合為三階多項式，然后根據車輛的當前位置和多項式系數預測未來一段時間車輛的行駛狀態。這里要注意進行坐標轉換，因為地圖給出的路線使用的是全局坐標系，而控制車輛應以車輛為中心。最后根據當前狀態和預測狀態的差異調整航向角和加速度，使車輛狀態接近預測狀態，同時要考慮乘車人的感受，讓加速度和航向角變化盡量平滑。

MPC 具有諸多優點。它能很好地解決處理延遲問題，相比傳統的 PID 控制器更具優勢。并且 MPC 在每一步中進行線性化，能較好地處理系統的約束，具有預測的過程，能夠直接處理非線性問題。

在實際應用中，MPC 常結合 Simulink 和 Carsim 等工具進行聯合仿真實驗。利用 Simulink 進行系統建模和仿真，Carsim 提供真實的車輛動力學模型和環境參數設置，通過設置不同的環境參數來模擬不同的駕駛場景，評估控制策略的性能。

在車輛的 ACC 自適應巡航系統中，MPC 與多功能視頻控制系統配合，確認本車和前車之間的相對距離和相對速度，主動控制本車行駛速度，使本車與前車保持安全合理的車間距，從而規避可能發生的追尾碰撞事故。

MPC 算法和 LQR 的公式非常接近，其表達式是離散的，函數是有邊界的，現實中求出的解必須要對其進行限制，比如車速就不可能超出實際的極限。

總之，MPC 為汽車的精確控制和安全行駛提供了有效的控制手段，有助于提升汽車系統的精度和穩定性。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）